RU212506U1

RU212506U1 - Filtration device for simultaneous-separate production from two reservoirs by one well in conditions complicated by the removal of mechanical impurities from the upper productive reservoir

Info

Publication number: RU212506U1
Application number: RU2022109557U
Authority: RU
Inventors: Александр Евгеньевич Белов
Original assignee: Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Filing date: 2022-04-11
Publication date: 2022-07-26

Abstract

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к добыче нефти при одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов одной скважиной в условиях, осложненных выносом механических примесей из верхнего продуктивного пласта.The utility model relates to the oil industry, namely, oil production during the simultaneous-separate operation of two reservoirs by one well under conditions complicated by the removal of mechanical impurities from the upper productive reservoir.

Устройство фильтрации для одновременно-раздельной добычи из двух пластов одной скважиной в условиях, осложненных выносом механических примесей из верхнего продуктивного пласта, состоит из фильтра с цилиндрическим корпусом с нарезанной наружной резьбой и фильтрующими отверстиями, с фильтрующим элементом в виде металлической сетки с размером ячеек 1×1 мм, установленного на впускной стороне сцепного устройства, снабженного снизу внутренней резьбой, короткой колонны, параллельного якоря, фиксирующего сцепное устройство и длинную колонну.Filtration device for simultaneous-separate production from two reservoirs by one well under conditions complicated by the removal of mechanical impurities from the upper productive reservoir, consists of a filter with a cylindrical body with cut external threads and filter holes, with a filter element in the form of a metal mesh with a mesh size of 1× 1 mm, installed on the inlet side of the hitch, provided with an internal thread on the bottom, short column, parallel anchor, fixing the hitch and long column.

Цилиндрический корпус фильтра снабжен в нижней части обратным шариковым клапаном, а его фильтрующие отверстия выполнены продольного прямоугольного сечения.Cylindrical filter housing is equipped in the lower part with a check ball valve, and its filtering holes are made of longitudinal rectangular section.

При этом сцепное устройство сверху снабжено наружной резьбой (на фиг. не показана), а на торец сцепного устройства установлен шламоуловитель в виде патрубка с перфорационными отверстиями. Шламоуловитель заглушен в верхней части и снабжен в нижней части кольцом, присоединенным при помощи сварки.In this case, the coupling device is provided with an external thread from above (not shown in Fig.), and a sludge trap in the form of a pipe with perforations is installed on the end of the coupling device. The sludge trap is plugged in the upper part and is provided with a welded ring in the lower part.

Таким образом, предлагаемое устройство фильтрации повышает эффективность очистки скважинной жидкости от механических примесей за счет увеличения площади фильтрации, предотвращения скапливания механических примесей внутри фильтра и уменьшает металлоемкость конструкции. 1 ил.

Thus, the proposed filtration device increases the efficiency of cleaning the well fluid from mechanical impurities by increasing the filtration area, preventing the accumulation of mechanical impurities inside the filter, and reducing the metal consumption of the structure. 1 ill.

Description

Известна двухлифтовая установка для одновременно раздельной эксплуатации двух пластов одной скважиной в условиях, осложненных выносом механических примесей из верхнего продуктивного пласта (патент РФ № 181346, МПК E21B 43/14, опубл. 14.05.2019 г., Бюл. № 14), включающая основной и дополнительный приводы, пакер, установленный между верхним и нижним продуктивными пластами, основную, сообщенную с подпакерным пространством скважины, и дополнительную, сообщенную с надпакерным пространством скважины, колонны лифтовых труб со штанговыми насосами, закрепленными на устье скважины двухствольной арматурой, параллельный якорь, установленный на обеих колоннах лифтовых труб и выполненный с возможностью фиксации их относительно друг друга. При этом низ дополнительной колонны лифтовых труб между штанговым насосом и параллельным якорем оборудован патрубком с фильтрационными отверстиями, двумя или тремя насосно-компрессорными трубами (НКТ), выполняющими роль шламосборника, и заглушкой в виде диска, установленной в муфтовом соединении.A two-lift installation is known for the simultaneous separate operation of two reservoirs by one well in conditions complicated by the removal of mechanical impurities from the upper productive reservoir (RF patent No. 181346, IPC E21B 43/14, publ. and additional drives, a packer installed between the upper and lower productive strata, the main one, communicated with the under-packer space of the well, and the additional one, communicated with the above-packer space of the well, tubing strings with rod pumps fixed at the wellhead with double-barreled fittings, a parallel anchor installed on both columns of lift pipes and made with the possibility of fixing them relative to each other. At the same time, the bottom of the additional column of lift pipes between the rod pump and the parallel anchor is equipped with a branch pipe with filtration holes, two or three tubing pipes (tubing pipes) acting as a sludge collector, and a plug in the form of a disk installed in the coupling connection.

Недостатками данной установки является повышенная металлоемкость из-за применения НКТ в качестве контейнера для шламосборника, низкая эффективность перфопатрубка с отверстиями для защиты скважинного насоса от механических примесей из-за размера отверстий и малой площади фильтрации по сравнению с длиной всего перфопатрубка, что также увеличивает металлоемкость.The disadvantages of this installation are the increased metal consumption due to the use of tubing as a container for the sludge collector, the low efficiency of the perforated pipe with holes to protect the well pump from mechanical impurities due to the size of the holes and the small filtration area compared to the length of the entire perforated pipe, which also increases the metal consumption.

Известна система фильтрации установки одновременно-раздельной добычи нефти и фильтр грубой очистки для такой системы (патент РФ № 140266, МПК E21B 43/08, опубликовано 10.05.2014 г., Бюл. № 13), содержащая щелевой фильтр, установленный на приеме штангового глубинного насоса в короткой колонне. Дополнительно содержит фильтр грубой очистки, установленный на впускной стороне сцепного устройства, фиксирующего короткую колонну в параллельном якоре установки одновременно-раздельной добычи нефти.A well-known filtration system for a simultaneous-separate oil production unit and a coarse filter for such a system (RF patent No. 140266, IPC E21B 43/08, published on May 10, 2014, Bull. No. 13), containing a slotted filter installed at the intake of a rod deep pump in a short column. It additionally contains a coarse filter installed on the inlet side of the coupling device, which fixes the short string in the parallel anchor of the simultaneous-separate oil production unit.

Недостатками данной системы фильтрации являются:The disadvantages of this filtration system are:

- повышенная металлоемкость и малая площадь фильтрации фильтра грубой очистки, установленного на впускной стороне сцепного устройства, фиксирующего короткую колонну в параллельном якоре;- increased metal consumption and small filtration area of the coarse filter installed on the inlet side of the coupling device, which fixes the short string in a parallel anchor;

- механические примеси, проникающие внутрь фильтра грубой очистки, скапливаются внутри полости, снижая эффективность и продолжительность работы как фильтра, так и всей установки в целом; - mechanical impurities penetrating inside the coarse filter accumulate inside the cavity, reducing the efficiency and duration of both the filter and the entire installation as a whole;

- наличие щелевого фильтра на приеме насоса, создающего дополнительное сопротивление потоку жидкости в щелевых отверстиях и провоцирующего образование отложений (АСПО, соли) из-за перепада давления; - the presence of a slotted filter at the pump intake, which creates additional resistance to the flow of liquid in the slotted holes and provokes the formation of deposits (ARPD, salt) due to pressure drop;

- сетка находится внутри патрубка, выполняющего функцию каркаса, что при работе насоса приводит к неплотному прилеганию сетки к отверстиям в патрубке из-за перепада давления, снижая эффективность работы фильтра. - the mesh is located inside the branch pipe, which acts as a frame, which, during pump operation, leads to a loose fit of the mesh to the holes in the branch pipe due to pressure drop, reducing the efficiency of the filter.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является повышение эффективности очистки скважинной жидкости от механических примесей за счет увеличения площади фильтрации, предотвращения скапливания механических примесей внутри фильтра.The technical objective of the proposed utility model is to increase the efficiency of cleaning the well fluid from mechanical impurities by increasing the filtration area, preventing the accumulation of mechanical impurities inside the filter.

Техническая задача решается устройством фильтрации для одновременно-раздельной добычи из двух пластов одной скважиной в условиях, осложненных выносом механических примесей из верхнего продуктивного пласта, состоящей из фильтра с цилиндрическим корпусом с нарезанной наружной резьбой и фильтрующими отверстиями, с фильтрующим элементом в виде металлической сетки с размером ячеек 1×1 мм, установленного на впускной стороне сцепного устройства, короткой колонны, параллельного якоря, фиксирующего сцепное устройство и длинную колонну.The technical problem is solved by a filtration device for simultaneous-separate production from two reservoirs by one well under conditions complicated by the removal of mechanical impurities from the upper productive reservoir, consisting of a filter with a cylindrical body with cut external threads and filter holes, with a filter element in the form of a metal mesh with a size cells 1×1 mm, installed on the inlet side of the hitch, short column, parallel anchor, fixing the hitch and long column.

Новым является то, что цилиндрический корпус фильтра снабжен в нижней части обратным шариковым клапаном, а его фильтрующие отверстия выполнены продольного прямоугольного сечения, при этом сцепное устройство сверху снабжено наружной резьбой, а на торец сцепного устройства установлен шламоуловитель в виде патрубка с перфорационными отверстиями, заглушенного в верхней части, с кольцом в нижней части, присоединенным при помощи сварки, также сцепное устройство с шламоуловителем через муфту с внутренней резьбой соединено с короткой колонной, снабженной снизу наружной резьбой.What is new is that the cylindrical filter housing is equipped in the lower part with a check ball valve, and its filtering holes are made of a longitudinal rectangular section, while the coupling device is provided with an external thread from above, and a sludge trap is installed on the end of the coupling device in the form of a pipe with perforations plugged into upper part, with a ring in the lower part, attached by welding, also a coupling device with a sludge trap through a coupling with an internal thread is connected to a short column, provided with an external thread from below.

На фиг. изображено устройство фильтрации для одновременно-раздельной добычи из двух пластов одной скважиной в условиях, осложненных выносом механических примесей из верхнего продуктивного пласта.In FIG. a filtration device for simultaneous-separate production from two reservoirs by one well is shown under conditions complicated by the removal of mechanical impurities from the upper productive reservoir.

Устройство фильтрации для одновременно-раздельной добычи из двух пластов одной скважиной в условиях, осложненных выносом механических примесей из верхнего продуктивного пласта, состоит из фильтра 1 с цилиндрическим корпусом с нарезанной наружной резьбой (на фиг. не показана) и фильтрующими отверстиями 2, с фильтрующим элементом 3 в виде металлической сетки с размером ячеек 1×1 мм, установленного на впускной стороне сцепного устройства 4, снабженного снизу внутренней резьбой (на фиг. не показана), короткой колонны 5, параллельного якоря 6, фиксирующего сцепное устройство 4 и длинную колонну 7.Filtration device for simultaneous-separate production from two reservoirs by one well in conditions complicated by the removal of mechanical impurities from the upper productive reservoir, consists of a filter 1 with a cylindrical body with a cut external thread (not shown in Fig.) and filter holes 2, with a filter element 3 in the form of a metal mesh with a mesh size of 1 × 1 mm, installed on the inlet side of the coupling device 4, provided with an internal thread from below (not shown in Fig.), a short column 5, a parallel anchor 6, fixing the coupling device 4 and a long column 7.

Цилиндрический корпус фильтра 1 снабжен в нижней части обратным шариковым клапаном 8, а его фильтрующие отверстия 2 выполнены продольного прямоугольного сечения.Cylindrical filter housing 1 is equipped in the lower part with a check ball valve 8, and its filtering holes 2 are made of longitudinal rectangular section.

При этом сцепное устройство 4 сверху снабжено наружной резьбой (на фиг. не показана), а на торец сцепного устройства установлен шламоуловитель 9 в виде патрубка, например, длиной 1 м с перфорационными отверстиями 10, например, диаметром 10 мм. Шламоуловитель 9 заглушен в верхней части и снабжен в нижней части кольцом 11, присоединенным при помощи сварки.At the same time, the coupling device 4 is provided with an external thread from above (not shown in the figure), and a sludge trap 9 is installed on the end of the coupling device in the form of a pipe, for example, 1 m long with perforations 10, for example, 10 mm in diameter. The sludge trap 9 is plugged in the upper part and provided in the lower part with a ring 11 attached by welding.

Также сцепное устройство 4 с шламоуловителем 9 через муфту 12 с внутренней резьбой (на фиг. не показана) соединено с короткой колонной 5, снабженной снизу наружной резьбой (на фиг. не показана).Also, the coupling device 4 with a sludge trap 9 through a coupling 12 with an internal thread (not shown in the figure) is connected to a short column 5, provided with an external thread from below (not shown in the figure).

Предлагаемое устройство фильтрации для одновременно-раздельной добычи из двух пластов одной скважиной в условиях, осложненных выносом механических примесей из верхнего продуктивного пласта, работает следующим образом.The proposed filtration device for simultaneous-separate production from two reservoirs by one well in conditions complicated by the removal of mechanical impurities from the upper productive reservoir works as follows.

При работе скважинного насоса скважинная жидкость верхнего продуктивного горизонта проходит через металлическую сетку фильтра, затем поднимается по короткой колонне 5 к скважинному насосу (на фиг. не показан). При этом из-за фильтрующего элемента 3 в виде металлической сетки с размером ячеек 1×1 мм основная часть механических примесей отделяется от добываемой жидкости. Благодаря тому, что пропускная способность фильтрующего элемента 3 не менее, чем в 2 раза превышает производительность скважинного насоса, обеспечивается работоспособность установки даже при постепенном забивании сетки. При продолжительной эксплуатации при значительном забивании сетки за счет создаваемого перепада давления дальнейший приток жидкости происходит через обратный шариковый клапан 7 фильтра 1.When the downhole pump is operating, the downhole fluid of the upper productive horizon passes through the metal mesh of the filter, then rises along the short column 5 to the downhole pump (not shown in the figure). At the same time, due to the filter element 3 in the form of a metal mesh with a mesh size of 1×1 mm, the main part of mechanical impurities is separated from the produced liquid. Due to the fact that the throughput of the filter element 3 is at least 2 times higher than the performance of the borehole pump, the plant is guaranteed to work even with gradual clogging of the mesh. During long-term operation, with a significant clogging of the mesh due to the created pressure drop, a further influx of liquid occurs through the check ball valve 7 of the filter 1.

В тоже время мелкие механические примеси, проникшие через металлическую сетку, в основном выносятся через насос, не вызывая его засорение в виду своих незначительных размеров. При остановке системы фильтрации и в период нагнетания штанговым насосом мелкие механические примеси осаждаются в пространстве между шламоуловителем 9 и короткой колонной 5, не скапливаясь в полости фильтра 1. Перфорационные отверстия 10 шламоуловителя 9 не вызывают значительный перепад давления и образование отложений.At the same time, small mechanical impurities that have penetrated through the metal mesh are mainly carried out through the pump without causing clogging due to their small size. When the filtration system is stopped and during the injection period with a rod pump, small mechanical impurities are deposited in the space between the sludge trap 9 and the short column 5, without accumulating in the filter cavity 1. The perforations 10 of the sludge trap 9 do not cause a significant pressure drop and the formation of deposits.

Таким образом, предлагаемое устройство фильтрации повышает эффективность очистки скважинной жидкости от механических примесей за счет увеличения площади фильтрации, предотвращения скапливания механических примесей внутри фильтра и уменьшает металлоемкость конструкции.Thus, the proposed filtration device increases the efficiency of cleaning the well fluid from mechanical impurities by increasing the filtration area, preventing the accumulation of mechanical impurities inside the filter, and reducing the metal consumption of the structure.

Claims

Filtration device for simultaneous-separate production from two reservoirs by one well under conditions complicated by the removal of mechanical impurities from the upper productive reservoir, consisting of a filter with a cylindrical body with threaded external threads and filter holes, with a filter element in the form of a metal mesh with a mesh size of 1× 1 mm, installed on the inlet side of the coupling device, a short column, a parallel anchor, a fixing coupling device and a long column, characterized in that the cylindrical filter housing is equipped in the lower part with a check ball valve, and its filtering holes are made of a longitudinal rectangular section, while the coupling the device is equipped with an external thread from above, and a sludge trap is installed on the end of the coupling device in the form of a pipe with perforations, plugged in the upper part, with a ring in the lower part, attached by welding, also a coupling device with a sludge trap through a coupling with an internal It is connected with a short column with an external thread from below.